எங்கேயும் எப்போதும் 1: அறிவியல் பாய்ச்சிய புத்தொளி

ஹாலாஸ்யன்

விளக்குகள் மட்டுமின்றி கணினி, கைபேசித் திரைகள், தகவல் தொடர்பு என்று இன்றைய தேதியில் ஒளியுமிழிகள் (LED) இல்லாமல் இருந்திருந்தால் அன்றாட வாழ்க்கை எப்படி இருந்திருக்கும்? விளக்குகள் இல்லாத இரவுப் பொழுதை இன்றைக்கு நம்மால் கற்பனை செய்து பார்க்க முடியாது. குறைந்தபட்சம் கைபேசியில் உள்ள ஃபிளாஷ் விளக்காவது தேவைப்படுகிறது. மின்விளக்குகள் என்பவை நம்மில் பெரும்பாலோருக்கு, குண்டு பல்புகளாகத்தான் அறிமுகமாயின. ஆனால், குண்டு பல்பில் ஒரு சிக்கல் உண்டு. குண்டு பல்பு பயன்படுத்தும் மின் ஆற்றலில், வெறும் 6 சதவீதம் மட்டுமே ஒளியாக மாறுகிறது. மீதி வெப்பமாக வீணாகிறது.

ஒளியுமிழி

குழல் விளக்குகள், சி.எஃப்.எல். விளக்குகள் எனப் பல மாற்று விளக்குகள் வந்தாலும், நச்சுத்தன்மை கொண்ட பாதரசத்தை அவை பயன்படுத்துகின்றன. இந்தச் சிக்கல்களை எல்லாம் தீர்க்க வந்தவைதான் Light Emitting Diodes (LEDs) எனப்படும் ஒளியுமிழிகள்.

சில குறைகடத்திப் பொருட்களின்மீது மின்சாரம் பாயும்போது அவை வெளிச்சத்தை உமிழ்கின்றன. 1950-60-களில், ஒளியுமிழிகள் சார்ந்து நடைபெற்ற ஆராய்ச்சிகளின் மூலம் அகச்சிவப்புக் கதிர் முதல் பச்சை வரையிலான வண்ணங்களை உமிழும் ஒளியுமிழிகளை உருவாக்கினார்கள். சிவப்பு, பச்சை ஒளியுமிழிகள் பெரும்பாலும் காலியம் பாஸ்பைடு என்னும் வேதிப்பொருளால் ஆனவை. நாம் பயன்படுத்தும் ரிமோட்களில் ஒரு சிறிய பல்பு போன்ற அமைப்பு இருக்கிறதல்லவா? அதுவும் அகச்சிவப்பு ஒளியுமிழிதான்!

ஜப்பானியக் கண்டுபிடிப்பு

இத்தனை நிற ஒளியுமிழிகள் இருந்தாலும், வெள்ளை நிறத்தை உமிழ்கிற ஒளியுமிழியை உருவாக்குவது கடினமாக இருந்தது. நீல ஒளியுமிழிகளைத் தயாரிக்க காலியம் நைட்ரைடு என்கிற வேதிப்பொருள் தேவை.

ஆனால், அதை மாசின்றித் தயாரிப்பது கடினம். அதை உருவாக்க முயன்று, வெறுத்துப் போய் அன்றைய தேதியில் மின்னணுக் கருவிகளைத் தயாரிக்கும் முன்னணி நிறுவனங்கள் அந்த முயற்சியைக் கைவிட்டிருந்தன. ஆனால், ஜப்பானைச் சேர்ந்த இசாமு அகசாகி, ஹிரோஷி அமானோ, ஷூஜி நாகமுரா ஆகியோர் இடையறாத ஆய்வுகள் மூலம் காலியம் நைட்ரைடை உற்பத்தி செய்யும் முறையைக் கண்டுபிடித்தனர்; இதற்காக 2014-ம் ஆண்டுக்கான இயற்பியல் நோபல் விருது அவர்களுக்கு வழங்கப்பட்டது.
நீல ஒளியுமிழியைப் பேரளவில் தயாரிக்கும் முறை கைவந்தவுடன் வெள்ளை ஒளியுமிழி தயாரிப்பது எளிதானது. ஒளியுமிழி வெளியிடும் நீல ஒளியை, மற்றொரு பொருள் உள்வாங்கி, வெள்ளை ஒளியாக வெளியிடச் செய்வது சாத்தியம். இன்றைக்கு நாம் பயன்படுத்தும் வெள்ளை ஒளியுமிழிகள் அனைத்தும் இப்படித்தான் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

எல்லா வண்ணங்கள்

விளக்குகள் என்பவை எளிதில் உடையக்கூடிய பொருட்கள் என்ற விதியை இந்த வெள்ளை ஒளியுமிழிகள்தாம் மாற்றின; இதனால் கையாள்வதற்கு எளிமையான வடிவங்களை உருவாக்க முடிந்தது. மேலும் ஒளியுமிழிகள், குண்டு பல்புகளைப் போல் அல்லாமல், பயன்படுத்தும் மின்சாரத்தில் 50 சதவீதத்துக்கும் மேற்பட்ட ஆற்றலை ஒளியாக மாற்றுகின்றன. இதனால் மின்சாரச் செலவு குறைகிறது; அந்த மின்சார உற்பத்தியில் உண்டாகும் மாசும் குறைகிறது.

இன்றைய நுண்ணிய மின்னணுக் கருவிகள் தயாரிப்பு முறைகளில் மிகச் சிறிய இடத்துக்குள் நீலம், சிவப்பு, பச்சை ஆகிய மூன்று ஒளியுமிழிகளையும் பொருத்தி, அவற்றுக்கு அனுப்பும் மின்சாரத்தைத் தனித்தனியே கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் அனைத்து வண்ணங்களையும் உருவாக்கிவிட முடிகிறது.

இந்த ஒளியுமிழிகளால் ஏற்படும் ஒரே பிரச்சினை, இரவு நெடுநேரம் இந்த நீல - வெள்ளை ஒளியைப் பார்ப்பதால், உடலில் உறக்கத்தை வரவழைக்கும் மெலட்டோனின் ஹார்மோன் சுரப்பு பாதிக்கப்படும் என்பதுதான். அதன் விளைவாகத் தூக்கமின்மை, உடல் சோர்வு, கண் எரிச்சல் ஆகியவை ஏற்படக் கூடும். இதனால்தான் உறங்குவதற்கு வெகுநேரம் முன்பே ஒளியுமிழி வெளிச்சத்தைப் பார்ப்பதைத் தவிர்க்கச் சொல்லி மருத்துவர்கள் அறிவுறுத்துகிறார்கள்.

கட்டுரையாளர், இளம் அறிவியல் எழுத்தாளர்

தொடர்புக்கு: yes.eye.we.yea@gmail.com